目前，在灭菌方法上采用最广泛的是高压蒸汽灭菌法。由于其产生的蒸汽容易进入微生物的细胞而引起微生物的蛋白质变性或者凝固，进而造成微生物的死亡，以达到杀死微生物的目的 。高压蒸汽灭菌不仅可以杀死一般的细菌、真菌等微生物，对芽胞、孢子也有明显的杀灭。随着生产研究过程中的要求日益增长，为此对大型自动高压蒸汽灭菌器也提出了更高的要求。而高压蒸气灭菌工作时，上海申安医疗设备厂通过高压蒸汽灭菌器排放的高温气体和液体温度高达80 ~ 135℃，一般设施排水管路材质为PVC 材料最高耐热温度为80℃，排放液体温度过高极易造成排水管路的损坏，存在较大安全隐患。通过采用热交换器元件对排放的高温气体和液体进行高效热交换，并通过在关键控制节点布置温度传感器的方法对交换过程中的温度进行精密控制，最终实现高温排放气体和液体安全排放，并实现能源的高效利用。
1 高压蒸汽灭菌器热回收系统的基本原理
高压蒸汽灭菌器余热回收系统的基本原理如图1所示，余热回收系统由高压蒸汽灭菌器、电蒸汽发生器、换热器、循环泵、保温水箱、过滤器、温度传感器、液位传感器、阀门、排水设施等组成。
图一
注：1：电蒸汽发生器； 2：灭菌器； 3：灭菌后废汽；4：夹层空气；5：纯化水；6：温度传感器；7：过滤器；8：排水设施；9：换热器；10：循环泵；11：自来水；12：生活用水；13：混水阀；14：保温水箱；15：液位显示。
图 1 中，电蒸汽发生器产生高压蒸汽输入至灭菌器中，灭菌器灭菌后产生的废汽与夹层空气通过过滤器过滤后进入板式换热器中，经板式换热器的换热作用后，将热量传输至保温水箱循环水中，废水通过排水设施排出。保温水箱中水在循环泵的作用下，依次通过板式换热器进行热交换，交换后的热水一部分进入到电蒸汽发生器中，一部分通过与自来水混水后，温度调节至适宜温度供洗刷等生活用水。纯化水水箱中的纯化水通过阀门控制对保温水箱中水容量进行实时补充。
可以看到，蒸汽排出温度1初始（0~4h）在 15℃左右，此时循环泵处于关闭状态。当灭菌器工作时，蒸汽排出温度迅速（6~8h）升至接近100℃，此时热回收循环泵受到稳定影响处于开启状态，低功率运行，开始换热工作。此时保温水箱内水换热前温度T3为 100℃，保温水箱内水换热后水温 开始逐渐增高，当蒸汽换热后 温度超过 50℃后，热回收设备的循环泵运行，换热后水温达到最高值75℃，之后随换热后水温逐渐减小。当灭菌器停止工作后，蒸汽排出温度降低到15℃，换热后水温也随之降低。在有效热回收过程中，热回收效率达到 72%以上。
2 结论
在生物制药、医院、生命科学领域对高压蒸汽灭菌消毒是常用消毒方式，多篇研究表明，随着我国对节能减排需求的提高，对余热的回收已然成为发展趋势。
通过对高压蒸汽灭菌器余热回收系统的工作原理的介绍，并对系统中的关键输入输出控制节点，控制系统及温度传感器选择，控制系统流程图等进行了详细阐述。建立余热回收系统，并对余热回收系统的热回收效率通过实验进行测试与分析。通过余热回收系统的建立，实现了高压蒸汽灭菌器排放无污染，回收了部分热能量，并加以利用，降低了设施和设备能耗，达到了节能减排的目的，在生物制药、医院、生命科学研究等灭菌消毒领域，具备较好的应用前景。
